第二章3地理信息系统数据结构.ppt
二、栅格数据结构二、栅格数据结构 n将空间分割成有规则的网格，在各个网将空间分割成有规则的网格，在各个网格上给出相应的属性值来表示地理实体格上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。的一种数据组织形式。实体表现方式实体表现方式 n点点00000000000000000200000000000000000000000000000000000000实体表现方式实体表现方式 n线线0000000000060000066060000000060000000600000006000000006000000000实体表现方式实体表现方式 n面面0447777744444777444488770048887700888878000888880000888800000888实体表现方式实体表现方式 n点用一个栅格单元表示点用一个栅格单元表示n线状地物用沿线走向的一组相邻栅格单线状地物用沿线走向的一组相邻栅格单元表示，每个栅格单元最多只有两个相元表示，每个栅格单元最多只有两个相邻单元在线上邻单元在线上n面或区域用具有区域属性的相邻栅格单面或区域用具有区域属性的相邻栅格单元的集合表示，每个栅格单元可有多于元的集合表示，每个栅格单元可有多于两个的相邻单元同属一个区域两个的相邻单元同属一个区域栅格像元的取舍法则栅格像元的取舍法则面域面域n面积占优法则（覆盖的面积超过一面积占优法则（覆盖的面积超过一半）半）栅格像元的取舍法则栅格像元的取舍法则n弧线弧线n后续像元应与前面已确定的像元边相连后续像元应与前面已确定的像元边相连或角相连；或角相连；n沿非主方向上不能出现边邻接像元沿非主方向上不能出现边邻接像元n与行（或列）线重合时遵循非凸法则：与行（或列）线重合时遵循非凸法则：不形成孤立的凸起像元组不形成孤立的凸起像元组栅格尺寸的选择栅格尺寸的选择n空间对象的几何位置和形态表达的空间对象的几何位置和形态表达的精确性完全取决于栅格的尺寸精确性完全取决于栅格的尺寸n栅格尺寸越大，精确性越差；反之，栅格尺寸越大，精确性越差；反之，则精确性越好。但栅格像元数量增则精确性越好。但栅格像元数量增加加空间分辨率空间分辨率影像文件大小影像文件大小10m80K1m8M0.1m800M0.01m80Gn根据研究区域内所要识别的最小面状目根据研究区域内所要识别的最小面状目标的面积来确定栅格的像元尺寸标的面积来确定栅格的像元尺寸 栅格数据层的概念栅格数据层的概念n物体的空间位置是用其在笛卡尔平面网物体的空间位置是用其在笛卡尔平面网格中的行号和列号坐标表示，物体的属格中的行号和列号坐标表示，物体的属性用像元的取值表示性用像元的取值表示n每个平面网格表示每个平面网格表示 一种属性或同一属性一种属性或同一属性的不同特征，这种平面称为层的不同特征，这种平面称为层 n地理数据在栅格数据结构中必须分层组地理数据在栅格数据结构中必须分层组织存储织存储栅格单元代码的确定栅格单元代码的确定 栅格单元代码的确定栅格单元代码的确定 栅格单元代码的确定栅格单元代码的确定 栅格单元代码的确定栅格单元代码的确定 39A41B20C栅格单元代码的确定栅格单元代码的确定 BAC栅格数据结构类型栅格数据结构类型n栅格矩阵结构栅格矩阵结构n游程编码结构游程编码结构n四叉树数据结构四叉树数据结构栅格矩阵结构栅格矩阵结构n将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行（或逐列）将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行（或逐列）逐个记录代码逐个记录代码；n数据存储空间要求较大，需要压缩数据存储空间要求较大，需要压缩。n无损压缩：可以通过一定的解压还原方法，无损压缩：可以通过一定的解压还原方法，将压缩后的栅格格式图件还原为原始栅格格将压缩后的栅格格式图件还原为原始栅格格式数字图件，信息没有任何损失。式数字图件，信息没有任何损失。n有损压缩：存储主要的信息数据，解压还原有损压缩：存储主要的信息数据，解压还原出来不能完全恢复压缩前图件的原始状态，出来不能完全恢复压缩前图件的原始状态，信息有所损失。信息有所损失。游程编码结构游程编码结构 n游程：指相邻同值网格的数量。游程：指相邻同值网格的数量。n游程编码：逐行将相邻同值的栅格合并，游程编码：逐行将相邻同值的栅格合并，并记录合并后的栅格的值及合并栅格的并记录合并后的栅格的值及合并栅格的长度。长度。n栅格点阵的一行或一列中连续若干个栅栅格点阵的一行或一列中连续若干个栅格为一个游程。用（格为一个游程。用（A，P）表示，表示，A：属性代码值；属性代码值；P：该游程最右端栅格所在该游程最右端栅格所在列号列号/游程长度。游程长度。AAAABBBAAAAAABBBAAAAAABBBAAACCABBBAACCCCAAAAAACCCC(A,4)(B,3)(A,3)(A,3)(B,3)(A,3)(C,1)(A,2)(B,3)(A,3)(C,2)(A,1)(B,3)(A,2)(C,4)(A,6)(C,4)压缩效果压缩效果n冗余度冗余度 nQ Q：游程数；游程数；nm m：图层网格的行数；图层网格的行数；nn n：图层网格的列数。图层网格的列数。n压缩比压缩比nN：原始数据储存空间；原始数据储存空间；nK：压缩后的存储空间。压缩后的存储空间。S=N/K n某幅图件，建立栅格矩阵数据个数：某幅图件，建立栅格矩阵数据个数：100*120个；每个数据用一个字节表示；个；每个数据用一个字节表示；采用游程编码后，游程总数采用游程编码后，游程总数572个，每个，每个游程用个游程用2个字节表示，求压缩比。个字节表示，求压缩比。
